如何預(yù)防鉭電容發(fā)生爆炸?
出處:jeyoo 發(fā)布于:2012-09-27 16:22:15
鉭電容以其出現(xiàn)色的高低溫特性而成為使用者在工作條件惡劣時的,如果使用條件和產(chǎn)品性能不存在問題,其可靠性之高其它電容器難望其項背.但是,其缺點也非常明顯;失效模式非常危險;一旦失效就有可能導(dǎo)致燃燒和爆炸,會導(dǎo)致毀滅性的結(jié)果.其高可靠性是建立在嚴(yán)格的使用條件之上,同時,產(chǎn)品質(zhì)量必須優(yōu)良. 其危險性的避免之道在于如下方面:
1. 必須選擇質(zhì)量的產(chǎn)品;鉭電容器如果性能不過關(guān),其可靠性不光很低,而且非常容易失效.因此,選擇正確且合適的產(chǎn)品是保證可靠性的首要條件. 質(zhì)量差的鉭電容器如果被裝到電路上,與安裝了一個小炸彈沒有什么區(qū)別. 如果不能保證你選擇的產(chǎn)品質(zhì)量過硬,我建議你不要使用鉭電容器.特別是在DC-DC電路和大功率充放電電路。個人覺得KEMET鉭電容的質(zhì)量很好,我以前買了一個KEMET鉭電容,現(xiàn)在還沒有壞,所以質(zhì)量沒話說。
2.電路設(shè)計和產(chǎn)品選型不存在問題;產(chǎn)品性能參數(shù)可以滿足電路信號特點.
但是,往往我們不能保證上述兩項工作都做的很到位,因此,在使用過程中就必然會出現(xiàn)這樣那樣的失效問題;現(xiàn)簡單總結(jié)如下;
一. 低阻抗電路使用電壓過高導(dǎo)致的失效;
對于鉭電容器使用的電路,只有兩種;有電阻保護的電路和沒有電阻保護的低阻抗電路. 對于有電阻保護的電路,由于電阻會起到降壓和抑制大電流通過的效果,因此,使用電壓可以達到鉭電容器額定電壓的60%. 沒有電阻保護的電路有兩種; 一;前級輸入已經(jīng)經(jīng)過整流和濾波,輸出穩(wěn)定的充放電電路.在此類電路,電容器被當(dāng)作放電電源來使用,由于輸入?yún)?shù)穩(wěn)定沒有浪涌,因此,盡管是低阻抗電路,可安全使用的電壓仍然可以達到額定電壓的50%都可以保證相當(dāng)高的可靠性. 二;電子整機的電源部分; 電容器并聯(lián)使用在此類電路, 除了要求對輸入的信號進行濾波外,往往同時還兼有按照一定頻率和功率進行放電的要求. 因為是電源電路,因此,此類電路的回路阻抗非常低,以保證電源的輸出功率密度足夠. 在此類開關(guān)電源電路中[也叫DC-DC電路], 在每次開機和關(guān)機的瞬間,電路中會產(chǎn)生一個持續(xù)時間小于1微秒的高強度尖峰脈沖,其脈沖電壓值至少可以達到穩(wěn)定的輸入值的3倍以上,電流可以達到穩(wěn)態(tài)值的10倍以上,由于持續(xù)時間極短,因此,其單位時間內(nèi)的能量密度非常高, 如果電容器的使用電壓偏高,此時實際加在產(chǎn)品上的脈沖電壓就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過產(chǎn)品的額定值而被擊穿. 因此,使用在此類電路中的鉭電容器容許的使用電壓不能超過額定值的1/3.
如果不分電路的回路阻抗類型,一概降額50%, 在回路阻抗的DC-DC電路,一開機就有可能瞬間出現(xiàn)擊穿短路或爆炸現(xiàn)象.
在此類電路中使用的電容器應(yīng)該降額多少,一定要考慮到電路阻抗值的高低和輸入輸出功率的大小和電路中存在的交流紋波值的高低.因為電路阻抗高低可以決定開關(guān)瞬間浪涌幅度的大小。內(nèi)阻越低的電路降額幅度就應(yīng)該越多。
對于降額幅度大小,切不可一概而論. 必須經(jīng)過的可靠性計算來確定降額幅度.
二; 使用電壓合適,但峰值輸出電流過大,
鉭電容器在工作時可以安全承受的直流電流沖擊I,與產(chǎn)品自身等效串聯(lián)電阻ESR及額定電壓UR存在如下數(shù)學(xué)關(guān)系;
I=UR/1+ESR
如果一只容量偏低的鉭電容器使用在峰值輸出電流很大的電路,這只產(chǎn)品就有可能由于電流過載而燒毀.這非常容易理解.
三;鉭電容器等效串聯(lián)電阻ESR過高和電路中交流紋波過高導(dǎo)致的失效;
當(dāng)某只ESR過高的鉭電容器使用在存在過高交流紋波的濾波電路,即使是使用電壓遠(yuǎn)低于應(yīng)該的降額幅度, 有時候,在開機的瞬間仍然會發(fā)生突然的擊穿現(xiàn)象; 出現(xiàn)此類問題的主要原因是電容器的ESR和電路中的交流紋波大小嚴(yán)重不匹配. 電容器是極性元氣件,在通過交流紋波時會發(fā)熱,而不同殼號大小的產(chǎn)品能夠維持熱平衡的容許發(fā)熱量不同.由于不同容量的產(chǎn)品的ESR值相差較高,因此,不同規(guī)格的鉭電容器能夠安全耐受的交流紋波值也相差很大, 因此,如果某電路中存在的交流紋波超過使用的電容器可以安全承受的交流紋波值,產(chǎn)品就會出現(xiàn)熱致?lián)舸┑默F(xiàn)象.同樣,如果電路中的交流紋波一定,而選擇的鉭電容器的實際ESR值過高,產(chǎn)品也會出現(xiàn)相同的現(xiàn)象.
一般來說,在濾波和大功率充放電電路,必須使用ESR值盡可能低的鉭電容器. 對于電路中存在的交流紋波過高而導(dǎo)致的電容器失效問題,很多電路設(shè)計師都忽略其危害性或認(rèn)識不夠. 只是簡單認(rèn)定電容器質(zhì)量存在問題. 此現(xiàn)象很多.
四. 鉭電容器漏電流偏大導(dǎo)致實際耐壓不夠.
此問題的出現(xiàn)一般都由于鉭電容器的實際耐壓不夠造成.當(dāng)電容器上長時間施加一定場強時,如果其介質(zhì)層的絕緣電阻偏低,此時產(chǎn)品的實際漏電流將偏大.而漏電流偏大的產(chǎn)品,實際耐壓就會下降.
出現(xiàn)此問題的另外一個原因是關(guān)于鉭電容器的漏電流標(biāo)準(zhǔn)制定的過于寬松,導(dǎo)致有些根本不具備鉭電容器生產(chǎn)能力的公司在生產(chǎn)質(zhì)量低劣的鉭電容器. 普通的室溫時漏電流就偏大的產(chǎn)品,如果工作在較高的溫度下,其漏電流會成指數(shù)倍增加,因此其高溫下的實際耐壓就會大幅度下降. 在使用溫度較高時就會非常容易出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象.
高溫時漏電流變化較小是所有電容器生產(chǎn)商努力的重要目標(biāo)之一,因此,此指標(biāo)對可靠性的決定性影響不言而愈.
如果你選擇使用的鉭電容器的漏電流偏大,實際上它已經(jīng)是廢品,出問題因此成為必然.
五.鉭電容器使用時的生產(chǎn)過程因素導(dǎo)致的失效;
很多用戶往往只注意到鉭電容器性能的選擇和設(shè)計,而對于片式鉭電容器安裝使用時容易出現(xiàn)的問題視而不見;
舉例如下;
A, 不使用自動貼裝而使用手工焊接, 產(chǎn)品不加預(yù)熱,直接使用溫度高于300度的電烙鐵較長時間加熱電容器,導(dǎo)致電容器性能受到過高溫度沖擊而失效.
B,手工焊接不使用預(yù)熱臺加熱,焊接時一出現(xiàn)冷焊和虛焊就反復(fù)使用烙鐵加熱產(chǎn)品.
C,使用的烙鐵頭溫度甚至達到500度. 這樣可以焊接很快,但非常容易導(dǎo)致片式元氣件失效.
六. 鉭電容器實際使用時的可靠性實際上可以通過計算得出來,而我們的很多用戶使用時設(shè)計余量不夠,魯棒性很差,小批實驗通過純屬僥幸,在批生產(chǎn)時出現(xiàn)一致性質(zhì)量問題. 此時,問題原因往往簡單被推到電容器生產(chǎn)商身上,忽略對設(shè)計可靠性的查找. 鉭電容器使用時的無故障間隔時間MTBF對于很多用戶來講還是一個陌生的概念. 很多使用者對可靠性工程認(rèn)識膚淺.過于重視實驗而忽略數(shù)學(xué)計算. 導(dǎo)致分電路設(shè)計可靠性比整機可靠性低,因此,批量生產(chǎn)時不斷出現(xiàn)問題. 不懂得失效是一個概率問題,非簡單的個體問題.
不了解鉭電容的,可以點擊閱讀:http://www.hbjingang.com/product/searchfile/8942.html
上一篇:固定電容器和可變電容器的檢測方法
下一篇:南寧戶外LED顯示屏功能
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 什么是氫氧燃料電池,氫氧燃料電池的知識介紹2025/8/29 16:58:56
- SQL核心知識點總結(jié)2025/8/11 16:51:36
- 等電位端子箱是什么_等電位端子箱的作用2025/8/1 11:36:41
- 基于PID控制和重復(fù)控制的復(fù)合控制策略2025/7/29 16:58:24
- 什么是樹莓派?一文快速了解樹莓派基礎(chǔ)知識2025/6/18 16:30:52
- 高速PCB信號完整性(SI)設(shè)計核心實操規(guī)范
- 鎖相環(huán)(PLL)中的環(huán)路濾波器:參數(shù)計算與穩(wěn)定性分析
- MOSFET反向恢復(fù)特性對系統(tǒng)的影響
- 電源IC在惡劣環(huán)境中的防護設(shè)計
- 連接器耐腐蝕性能測試方法
- PCB電磁兼容(EMC)設(shè)計與干擾抑制核心實操規(guī)范
- 用于相位噪聲測量的低通濾波器設(shè)計與本振凈化技術(shù)
- MOSFET在高頻開關(guān)中的EMI問題
- 電源IC在便攜式設(shè)備中的設(shè)計要點
- 連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析









